的钬是属于f区周期表,具体地涉及镧系元素的周期的金属元素。因此,它与,钇、,和and一起是稀土元素。所有这些构成了一系列矿物质(xenotime或gadolinite),这些矿物很难通过常规化学方法分离。
它的化学符号是Ho,原子序数为67,并且比邻s(66 Dy)和(68 Er)少。据说它遵守奥多-哈金斯规则。是几乎没人知道或怀疑其存在的稀有金属之一;即使在化学家中,也很少经常提及它。
金属p的超纯样品。来源:化学元素的高分辨率图像
在医学领域,因在外科手术中对抗前列腺疾病而使用激光而闻名。由于其不寻常的磁性,它也代表了用于制造电磁体和量子计算机的有前途的材料。
三价化合物Ho 3+具有显示颜色的特性,该颜色取决于它们被照射的光。如果是荧光灯,这些化合物的颜色将从黄色变为粉红色。同样,它也伴随着其解决方案。
历史
two的发现归因于两位瑞士化学家Marc Delafontaine和Jacques-Louis Soret,他们于1878年在日内瓦分析稀土矿物时通过光谱法对其进行了检测。他们将其称为元素X。
仅仅一年后的1879年,瑞典化学家Per Teodor Cleve设法从二氧化starting和二氧化oxide(Er 2 O 3)中分离出氧化。这种被其他杂质污染的氧化物呈棕色,他将其命名为“ holmia”,在拉丁语中是斯德哥尔摩。
另外,克利夫(Cleve)获得了另一种绿色材料:“ thulia”,即氧化oxide。这一发现的问题在于,三位化学家均无法获得足够纯的氧化sample样品,因为氧化by被另一种镧系金属metal原子污染了。
直到1886年,勤奋的法国化学家Paul Lecoq de Boisbaudran才通过分步沉淀法分离出氧化oxide。该氧化物随后进行化学反应生成produce盐,该19盐在1911年被瑞典化学家Otto Holmberg还原;因此,出现了第一批金属样品。
但是,目前,ion离子Ho 3+是通过离子交换色谱法提取的,而不是采用常规反应。
性质
外观
银色,柔软,易延展和可延展的金属。
原子数
67(67 Ho)
摩尔质量
164.93克/摩尔
熔点
1461摄氏度
沸点
2600摄氏度
密度
在室温下:8.79 g / cm 3
刚融化时:8.34 g / cm 3
熔化热
17 kJ /摩尔
汽化热
251 kJ /摩尔
摩尔热容
27.15 J /(摩尔K)
电负性
鲍林规模为1.23
电离能
第一:581.0 kJ / mol(Ho +气态)
第二:1140 kJ / mol(Ho 2+气态)
第三:2204 kJ / mol(Ho 3+气态)
导热系数
16.2 W /(米·K)
电阻率
814nΩ米
氧化数
compounds可在其化合物中以下列数字或氧化态出现:0,+ 1(Ho +),+ 2(Ho 2+)和+3(Ho 3+)。在所有这些中,+ 3是迄今为止最常见和最稳定的。因此,is是三价金属,形成化合物(离子性或部分离子性),并以Ho 3+离子的形式参与。
例如,在下面的化合物中,钬具有+3的氧化数:何2 Ó 3(何2 3+ ö 3 2-),浩(OH)3,海3(何3+我3 - )和Ho 2(SO 4)3。
Ho 3+及其电子跃迁使该金属的化合物呈现棕黄色。但是,当用荧光灯照射时,它们变为粉红色。他们的解决方案也是如此。
同位素
nature在自然界中以单一的稳定同位素形式存在:165 Ho(100%丰度)。但是,有人造放射性同位素具有长的半衰期。他们之间有:
- 163豪(T 1/2 =4570年)
- 164豪(T 1/2 = 29分钟)
- 166豪(T 1/2 =26763小时)
- 167豪(T 1/2 = 3.1Hz小时)
磁阶和矩
is是顺磁性金属,但在19 K的温度下会变成铁磁性,具有非常强的磁性。它的特征还在于具有最大磁矩(10.6μ 乙所有的化学元素之间),以及一个不寻常的磁导率。
反应性
m是一种在正常条件下不会很快生锈的金属,因此需要一段时间才能失去光泽。但是,当用打火机加热时,由于形成氧化层,它会变黄:
4 Ho + 3 O 2 →2 Ho 2 O 3
与稀酸或浓酸反应生成相应的盐(硝酸盐,硫酸盐等)。但是,令人惊讶的是,它没有与氢氟酸反应,因为一层HoF 3可以保护它免受降解。
钬也发生反应与所有的卤素,以产生它们相应的卤化物(纪念馆名人3,次氯酸3,次溴酸3及海3)。
化学结构
Hol结晶成紧凑的六方结构hcp(六方密堆积)。理论上,根据其电子结构,Ho原子由于其4f轨道的电子形成的金属键而保持凝聚力:
4f 11 6s 2
这种相互作用及其电子的能量排列决定了the的物理性质。这种金属没有其他同素异形体或多晶型物,即使在高压下也是如此。
应用领域
核反应
atom原子是一种很好的中子吸收剂,这就是为什么它有助于控制核反应的发展的原因。
光谱学
氧化溶液用于校准分光光度计,因为它们的吸收光谱几乎始终保持恒定,而不管其包含的杂质如何。它还显示出与characteristic原子相关但与化合物无关的非常有特色的尖峰带。
着色剂
原子能够为玻璃和人造立方氧化锆宝石提供红色。
磁铁
在极低的温度(30K或更低)下,会表现出令人感兴趣的磁性,这些磁性可用于制造强大的电磁体,从而有助于集中产生的磁场。
这种磁性材料用于核磁共振。用于硬盘驱动器的开发,其存储器以PB或TB的数量级振荡;并可能用于制造量子计算机。
laser激光
钇铝石榴石(YAG)晶体可以掺有atoms原子,以发出2 µm波长的辐射。也就是说,我们有一个laser激光器。由于它,所提供的能量会立即灼伤伤口,因此可以精确切割肿瘤组织而不会引起出血。
该激光已被反复用于前列腺和牙科手术,以及消除癌细胞和肾结石。
参考文献
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